Phenomenological study of physics beyond the Standard Model by neutrinos

中微子对超出标准模型的物理现象学研究

• 批准号: 21K03578
• 负责人: 安田 修
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03578/
• 关键词: ニュートリノ振動; フレーバー混合; ニュートリノ質量; ステライルニュートリノ; 標準模型を越える物理; 非標準相互作用

現在建設中である日本のT2HK実験とアメリカのDUNE実験では、CP位相が決定されると期待されている。一方、これまでの解析では地球密度の不定性は考慮されて来なかったが、CP位相を精度良く測定するには、地球物質密度の不定性がCP位相の測定にどれだけ影響するかも考慮する必要が出てくる時代になってきた。特に基線長の長いDUNE実験では、物質効果が大きく影響するため、地球密度不定性を考慮することが必要である。地球の物質密度の不定性については、地球物理の研究者Geller-Hara(2001年)によって、5%程度が妥当であると議論されているが、この研究では密度の不定性が悲観的な場合も含めて、0%、5%、10%の場合にCP位相の測定値の精度について調べた。その結果、基線長の長いDUNEでは、物質効果が比較的大きいため、無視出来ない効果が存在することがわかった。研究代表者による昨年の研究により、(3+1)-スキームで新たに現れる混合角θ(41)、θ(42)、θ(43)のうち、(i) θ(41)≠0、θ(42)=θ(43)=0の場合と(ii) θ(41)=0、θ(42)≠0、θ(43)≠0の場合に、それぞれ２種類間の混合の問題に帰着することが示され、解析的なニュートリノ振動確率の解析的表式が与えられている。一方、LSND実験とMiniBooNE実験の結果はθ(41)≠0、θ(42)≠0の場合に対応し、高エネルギーの場合でも物質中におけるニュートリノ振動の確率を解析的に表すことは難しいことが知られている。この研究では、θ(41)≠0、θ(42)≠0の場合に、それぞれの混合角が小さいと仮定し、混合角に関する摂動論で解析的表式を与えた。その結果、ニュートリノモードではν(e)⇔ν(s)の混合角が増幅され、反ニュートリノモードでは反ν(μ)→反ν(s)の混合角が増幅されることがわかった。

Now in the construction of で あ る Japan の T2HK be 験 と ア メ リ カ の DUNE be 験 で は, CP phase が decided さ れ る と expect さ れ て い る. Side, こ れ ま で の parsing で は earth density の ambiguity は consider さ れ て to な か っ た が, determination of good precision of CP phase を く す る に は uncertainty analysis, the density of earth material の が CP phase determination of の に ど れ だ け influence す る か も consider す る が out necessary て く る era に な っ て き た. Trevor に の long baseline い DUNE be 験 で は, large material working fruit が き く influence す る た め, the density of the earth is not qualitative を consider す る こ と が necessary で あ る. Earth の material density の ambiguity に つ い て は Geller, geophysical の researchers - Hara (2001) に よ っ て, degree of 5% が appropriate で あ る と comment さ れ て い る が, こ の research で は density の qualitative が is not sad 観 な occasions も containing め て, 0%, 5%, 10% の occasions に CP phase の measurement precision of numerical の に つ い て Tune べた. そ の results, long long baseline の い DUNE で は, material working fruit が compare big き い た め, ignoring な い unseen fruit が exist す る こ と が わ か っ た. Research representatives に よ る yesterday years の research に よ り, (3 + 1) - ス キ ー ム で new た に now れ る mixing Angle theta (41), theta (42), theta (43) の う ち, (I) theta (41) indicates a 0, theta (42) = theta (43) = 0 と の occasions (ii) Theta (41) = 0, theta (42) indicates a 0, theta (43) indicates a 0 の に, そ れ ぞ れ の mixed の problems between the two kinds に 帰 the す る こ と が shown さ れ, parsing な ニ ュ ー ト リ ノ vibration of probabilistic and analytical table type が の え ら れ て い る. One party, the LSND be 験 と MiniBooNE be 験 の results は theta (41) indicates a 0, theta (42) indicates a 0 の occasions に 応 seaborne し, high エ ネ ル ギ ー の occasions で も material に お け る ニ ュ ー ト リ ノ の vibration of probabilistic を parsing に table す こ と は difficult し い こ と が know ら れ て い る. こ の research で は, theta (41) indicates a 0, theta (42) indicates a 0 の に, そ れ ぞ れ の mixing Angle が small さ い と 仮 し, mixing Angle に masato す る, dynamic theory and analytical table type を で え た. そ の results, ニ ュ ー ト リ ノ モ ー ド で は argument (e) as indicated by argument (s) の mixing Angle が rights of さ れ, anti ニ ュ ー ト リ ノ モ ー ド で は an argument (mu) and the argument (s) の mixing Angle が rights of さ れ る こ と が わ か っ た.

项目成果

Neutrino oscillation phenomenology and impact of Professor Masatoshi Koshiba

小芝正俊教授的中微子振荡现象学及其影响

• DOI: 10.1093/ptep/ptac056
• 发表时间: 2022
• 期刊: Prog. Theor. Exp. Phys.
• 作者: H. Fujii;K. Itakura;K. Miyachi;C. Nonaka;O. Yasuda
• 通讯作者: O. Yasuda

書評「ニュートリノの物理学」

书评《中微子物理学》

• 发表时间: 2021
• 期刊: 数理科学
• 作者: Wolter Hermann;Colonna Maria;Cozma Dan;Danielewicz Pawel;Ko Che Ming;Kumar Rohit;Ono Akira;Tsang ManYee Betty;Xu Jun;Zhang Ying-Xun;et al.;山口哲;金久発，花澤聡太，阪口真;安田修;山口哲;金久発，藤井僚太，阪口真，鈴木晴侯;安田修
• 通讯作者: 安田修

Sterile neutrinos and non-standard interactions of neutrinos

惰性中微子和中微子的非标准相互作用

• 发表时间: 2023
• 作者: Yasushi Nara;Asanosuke Jinno;Koichi Murase;Akira Ohnishi;安田修
• 通讯作者: 安田修

基盤C「ニュートリノによる標準模型を超える物理の象論的研究」

基础知识 C：“使用中微子对超出标准模型的物理进行想象性研究”

ニュートリノ振動研究の現 状と研究用原子炉によるステライルニュートリノ探索の可能性

中微子振荡研究现状及利用研究堆寻找惰性中微子的可能性

• 发表时间: 2022
• 作者: 安田修